経頭蓋磁気刺激を使用した皮質脊髄経路の評価

った参加者から始めて、脚の筋肉、前脛骨筋、ヒラメ筋に電極を配置します。

頭の位置を監視するトラッカーを固定します。

経頭蓋磁気刺激またはTMSコイルを、脚の筋肉を制御する脳の運動皮質領域に配置します。

脳の片方の半球に磁気刺激を加えます。

信号は脳から脊髄内の皮質脊髄路を通って反対側の脚に伝わり、筋肉の反応を引き起こします。

一貫した筋肉反応を呼び起こす最低のTMS強度を決定します。

次に、参加者がリラックスしたまま、より高い TMS 強度を適用し、ベースラインの皮質運動反応または CMR を記録します。

次に、参加者が足を上に引っ張りながら、同じ強度で TMS 配信を繰り返し、CMR を記録します。

安静時と比較して、活動中の CMR の増加により、脚の筋肉を制御する皮質脊髄経路の評価が可能になります。

両側の各筋肉の最大随意等尺性収縮を決定することから、強直性自発的活性化テストを開始します。各動作について、検査された反対側の筋肉を 4 回最大限に収縮するように被験者に指示します。次に、被写体トラッカー、ポインタ、およびコイルトラッカーをキャプチャボリュームスペースに配置して、モーションキャプチャカメラの位置を確認します。

次に、ポインターの先端を4つの解剖学的ランドマークに置いて、被写体画像の登録を行います。次に、両側の筋肉のホットスポットを決定します。まず、半球間裂の隣の中心点に単一の刺激を加えることにより、閾値以上の強度を求めます。

次に、低強度から始めて、検査されたすべての反対側の筋肉または3つの連続した刺激で50マイクロボルトを超えるピークツーピーク振幅で運動誘発電位を誘発する強度に達するまで、TMS強度を5%刻みで徐々に増やし、各筋肉について繰り返します。グリッドの各スポットに 1 つの TMS パルスを印加します。次に、すべての対側筋の各スポットの振幅値をスプレッドシートに転送し、振幅を高いものから低いものに並べ替えます。

対側の前脛骨筋とヒラメ筋のホットスポットを、振幅が最大で潜伏時間が短いグリッド内の位置として特定します。筋肉のホットスポットの1つに対応するニューロナビゲーションシステム内のグリッドスポットを選択します。次に、初期強度とステップサイズを45%と最大刺激出力の6%に設定します。

次に、安静時運動閾値の決定に適応閾値ハンティング法を使用します。これを筋肉ごとに 2 回行い、日次皮質運動反応評価に平均を使用します。ここで、安静時の両側性皮質運動反応を評価するために、検査された筋肉のホットスポットに対応するニューロナビゲーションシステムでグリッドスポットを選択します。

各刺激の前に、被験者に静止したままで検査した筋肉を両側に弛緩させ、リアルタイムの視覚的フィードバックを使用してすべての筋肉の活動を監視するように指示します。検査された筋肉の安静時運動閾値の 120% で 10 回の単一 TMS パルスを適用します。TMS の前後に筋肉が活動している場合は、その試行を破棄し、追加の単一パルスを適用します。

安静時に検査された反対側の筋肉ごとに 10 個の波形が収集されるまで、これを繰り返します。次に、両側の強直性自発活性化中の皮質運動反応を評価します。ニューロナビゲーションシステムで、安静状態で使用されたのと同じグリッドスポットを選択します。

被験者に、検査対象の筋肉を最大筋活動値の約 15% で収縮させ、安静時運動閾値の 120% で 10 回の単一 TMS パルスを適用するように依頼します。検査された筋肉の表示された滑らかな移動線を 2 つの水平カーソル内に保ち、その収縮をそのレベルで数秒間維持するように依頼します。前脛骨筋が検査される筋肉である場合、被験者に、刺激された半球の反対側の脚のブーツストラップに少し引き上げるように依頼します。

ラメ筋が検査される筋肉である場合は、被験者に反対側の脚のブーツを少し押し下げるように依頼します。リアルタイムの視覚的フィードバックを使用して、活動筋と安静時の筋肉の筋肉活動を監視します。検査した筋肉の活動が所定の範囲を下回ったり上回ったりする場合、または他の筋肉が活性化されている場合は、刺激を破棄し、追加の単一パルスを適用します。

検査した筋肉が所定の範囲で活性化されている間に、10回の試行を収集します。